L'Osservatorio Vera C. Rubin, precedentemente il Large Synoptic Survey Telescope (LSST), comincerà ad operare l'anno prossimo. Non volendo sprecare un acronimo perfettamente valido, la sua prima campagna sarà conosciuta come Legacy Survey of Space and Time (LSST). Questo sondaggio di 10 anni studierà tutto, dalla materia oscura e l'energia oscura alla formazione della Via Lattea e piccoli oggetti nel sistema solare.

Secondo un nuovo studio di Amir Siraj e del Prof. Abraham Loeb dell'Università di Harvard, un altro vantaggio di questa indagine sarà la scoperta di oggetti interstellari che entrano regolarmente nel sistema solare. Questi risultati, quando combinato con caratterizzazioni fisiche degli oggetti, ci insegnerà molto sull'origine e la natura dei sistemi planetari (e potrebbe teoricamente aiutarci a individuare una sonda aliena o due).

Quando 'Oumuamua ha sorvolato la Terra nell'ottobre del 2017, divenne il primo oggetto interstellare mai osservato dagli astronomi. Ora, anni dopo quell'evento epocale, gli scienziati stanno ancora discutendo su cosa potrebbe essere stato:teorie recenti suggeriscono che potrebbe essere un iceberg di idrogeno scuro o un "coniglio di polvere" interstellare. Ma forse la possibilità più intrigante è stata quella suggerita dallo stesso Prof. Loeb.

In uno studio del 2018 apparso su Il Giornale Astrofisico – intitolato "La pressione delle radiazioni solari potrebbe spiegare la peculiare accelerazione di 'Oumuamua?"—Dr. Shmuel Baily e il prof. Loeb hanno proposto che l'oggetto interstellare potrebbe effettivamente essere un veicolo spaziale interstellare. Questo si basava in parte sugli spettri ottenuti da 'Oumuamua, e come ha misteriosamente accelerato mentre esce dal sistema solare.

Indipendentemente dal fatto che 'Oumuamua fosse o meno una sonda aliena, Baily e Loeb hanno affermato che per lo meno, rappresentava una nuova classe di oggetti che gli astronomi non avevano mai visto prima. A settembre del 2019, un secondo oggetto interstellare (2I/Borisov) è stato avvistato passare attraverso il sistema solare. Mentre questa era chiaramente una cometa, ha aiutato a illustrare che gli oggetti interstellari visitano regolarmente il sistema solare (e alcuni addirittura vi rimangono).

Un osservatorio come Vera C. Rubin, perciò, presenta una grande opportunità per saperne di più sugli oggetti interstellari e sui processi che portano alla formazione e alla natura dei sistemi stellari. Per una cosa, studiando gli oggetti all'interno del sistema solare, potrebbe potenzialmente moltiplicare il numero di oggetti che dobbiamo studiare. Come ha detto il Prof. Loeb a Universe Today via e-mail:

'Oumuamua e Borisov sono stati i primi due oggetti interstellari confermati nel sistema solare. Il rilevamento del cielo dell'Osservatorio Vera C. Rubin che partirà tra un paio d'anni, chiamato Legacy Survey of Space of Time (LSST), potrebbero trovare un nuovo oggetto interstellare ogni mese se popolano traiettorie casuali. Il nostro articolo affronta la questione di cosa si può apprendere dalle statistiche di grandi numeri di oggetti interstellari.

L'LSST si baserà sul Simonyi Survey Telescope (SST) dell'Osservatorio Rubin, una grande apertura, ampio campo, telescopio terrestre per il rilevamento del cielo australe nelle bande ottiche comprese tra 320 e 1050 nm (dal vicino ultravioletto all'infrarosso). I suoi tre grandi specchi saranno controllati attivamente per correggere le distorsioni atmosferiche e le immagini verranno catturate utilizzando un 3, Fotocamera digitale da 200 megapixel.

Tra le sue capacità tecniche e le otto collaborazioni scientifiche che si affideranno ai suoi dati, Si prevede che Vera C. Rubin produrrà preziosi ritorni scientifici. Questi includono la misurazione del tasso di espansione per determinare l'influenza dell'energia oscura e della materia oscura, mappare la Via Lattea, rilevare eventi transitori come novae, supernovae, lampi di raggi gamma e altri fenomeni.

Consentirà inoltre agli astronomi di aumentare il numero di piccoli oggetti catalogati nel sistema solare, come asteroidi e oggetti della fascia di Kuiper (KBO), di un fattore da 10 a 100. In combinazione con modelli accurati che prevedono la velocità con cui gli oggetti interstellari viaggiare una volta raggiunto il sistema solare, Siraj e Loeb mostrano come l'LSST potrebbe moltiplicare il numero di oggetti interstellari conosciuti nel sistema solare.

"L'Osservatorio Vera C Rubin osserverà il cielo sia a una profondità che a una cadenza senza precedenti, " Ha detto Siraj a Universe Today (anche via e-mail). "Di conseguenza, è destinato a migliorare notevolmente la nostra comprensione dei piccoli corpi nel sistema solare, compresi gli oggetti interstellari."

Come indicano nel loro studio, la velocità con cui gli oggetti vengono espulsi dai loro rispettivi sistemi (che è paragonabile alle loro velocità orbitali prima che venissero "calciati") è essenziale per capire dove nel sistema hanno avuto origine. Ad esempio, gli oggetti nelle zone più esterne verrebbero facilmente espulsi a causa di una stella che passa e di conseguenza avrebbero basse velocità di espulsione. Di conseguenza, è probabile che questi siano anche il tipo più comune di oggetti interstellari.

Allo stesso modo, le interazioni gravitazionali con i pianeti vicini o all'interno della zona abitabile di una stella (HZ) che hanno portato a espulsioni porterebbero a molti planetesimi che viaggiano ad alta velocità. Queste velocità sarebbero coerenti con la velocità orbitale degli oggetti all'interno dell'HZ della loro stella, e quindi direbbe molto agli scienziati sulla meccanica all'opera in quel sistema. Come ha spiegato Loeb, hanno considerato tutto questo mentre facevano i loro calcoli:

"Abbiamo considerato l'espulsione di oggetti interstellari in direzioni casuali rispetto alla velocità delle loro stelle ospiti e calcolato la distribuzione risultante delle velocità quando entrano nel sistema solare, tenendo conto della velocità speciale del sole rispetto alle stelle nelle sue vicinanze."

"Dal momento che gli oggetti interstellari sono prodotti nei sistemi planetari intorno ad altre stelle, abbiamo adottato la cinematica delle stelle più una componente di velocità aggiuntiva che tiene conto della velocità di espulsione dell'oggetto rispetto alla stella, "aggiunse Siraj.

Quello che hanno scoperto è che la tipica velocità di espulsione di un oggetto può essere dedotta dalla sua velocità una volta arrivato nel sistema solare e dalla direzione del suo arrivo. Nel rispetto, la loro velocità servirebbe da indicatore di quanto fossero vicini alle loro stelle quando si sono formate e quando sono state espulse. O come ha riassunto Siraj:

"Abbiamo scoperto che la distribuzione delle velocità a cui viaggiano gli oggetti interstellari e le direzioni da cui provengono codificheranno le informazioni sul 'calcio' che gli oggetti interstellari ricevono quando lasciano la loro stella madre. Questa velocità di 'calcio' riflette la regione del pianeta [disco] da cui ha avuto origine l'oggetto, offrendo approfondimenti su come funziona la formazione del sistema planetario, e come vengono creati gli oggetti interstellari."

Per esempio, se sono nati in periferia, come le nuvole di Oort del sistema solare, la loro velocità di spinta sarebbe trascurabile. D'altra parte, se hanno avuto origine nell'HZ di un sistema, la velocità potrebbe superare l'intervallo delle velocità stellari nelle loro vicinanze solari (decine di km/s). Conoscendo il loro luogo di nascita, perciò, potrebbero fornire importanti indizi sui processi che li hanno creati e sulla loro natura.

Per estensione, lo studio di questi oggetti fornirà preziose informazioni sui processi attraverso i quali gli asteroidi, comete e pianeti si formano nei sistemi stellari. E se alcuni di questi oggetti sono in realtà sonde spaziali interstellari che esplorano l'universo, come hanno suggerito il Dr. Baily e il Prof. Loeb, allora le possibilità sono ancora più profonde.

"Gli oggetti di interesse per le ricerche SETI potrebbero essere potenzialmente distinguibili da velocità e direzioni di origine insolite, " ha affermato Siraj. In combinazione con la capacità di Vera C. Rubin di fornire notifiche tempestive di un evento di rilevamento (che faciliterà notevolmente le osservazioni di follow-up), gli astronomi sarebbero in grado di vedere questi oggetti arrivare molto prima che passino vicino al nostro sole o che sorvolino la Terra.

"Se oggetti strani come 'Oumuamua fossero prodotti da civiltà tecnologiche, poi possono rappresentare un "messaggio in bottiglia, '" ha aggiunto Loeb. Questa possibilità è qualcosa che il Prof. Loeb discute in modo molto dettagliato nel suo prossimo libro, intitolato "Extraterrestre:il primo segno di vita intelligente oltre la Terra", la cui pubblicazione è prevista per il 26 gennaio, 2021.

La raccomandazione di Siraj e Loeb è un buon esempio di come i progressi in un'area dell'astronomia possano produrre risultati positivi in ​​un'altra. Utilizzando strumenti e osservatori di nuova generazione per catalogare più stelle, più pianeti e più oggetti, gli astronomi avranno più esempi di ciò che è possibile nell'universo. Lo studio di questi oggetti ci dirà molto anche sulla fisica e la meccanica che lo governano.

E se non c'è troppo da sperare, forse una sonda interstellare o due verranno trovate nel processo. Considerando ciò che abbiamo inviato là fuori con la Pioneer Plaques e la Voyager Records, sarà interessante vedere cosa avrà da dire un messaggio di una specie extraterrestre! I miei soldi sono su "Non rispondere!"